2. Расчётная и экспериментальная часть

(Лабораторные работы № 6-9)

П р и б о р ы и о б о р у д о в а н и е: монтажная плата, ламповый вольтметр, осциллограф, высокочастотный генератор ГЧ-42

Лабораторная работа № 6

Модуляция и детектирование

Вопросы для допуска к работе

1. Почему применение модуляции позволяет разделить каналы связи?

2. Назовите виды нелинейного преобразования частоты и области их применения. Происходит ли ПЧ при сложении низко- и высокочастотных колебаний на линейном элементе, например, резисторе? (Покажите графически.)

3. Назовите основные виды модуляции (детектирования) и их назначение в радиотехнике.

4. Выделите два этапа в процессах получения (или детектирования) амплитудно-модулированных колебаний и покажите их необходимость.

5. Объясните назначение элементов схемы для получения (детектирования) АМ-сигнала на полупроводниковом диоде. Как можно рассчитать параметры элементов фильтров?

6. Как экспериментально по осциллограмме АМ-колебаний определить коэффициент модуляции? Изобразите АМ-колебания с глубиной модуляции: а) m = 100 %, б) m > 100 % ?

7. Каков спектральный состав преобразованного в модуляторе (детекторе) сигнала до фильтра и после фильтра?

8. Теоретически покажите возможность получения (или детектирования) АМ–колебаний.

9. Какую полосу частот занимает АМ-сигнал при модуляции синусоидальным сигналом и сигналом сложной формы?

РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

1. Подсоедините выводы полупроводникового диода к зажимам ЭБ компьютерного измерительного комплекса и снимите его вольт-амперную характеристику (ВАХ) - зависимость i (U). По результатам этих измерений постройте график зависимости i (U). Аппроксимируя ВАХ диода квадратичной зависимостью i = bU , определите значение тока i ₀ и коэффициента нелинейности b в рабочей точке: U₀ = 0,1 B.

2 . Рассчитайте коэффициент передачи детектора (рис. 20) по формуле  bU₀R, где R = , R _вх1 - входное сопротивление УНЧ (см. лаб. работу № 4).

3

Рис. 20. Схема детектора

. Оцените значение ёмкостей С₁ и С₂ в фильтре детектора (рис. 20) из соотношения: F << 1/ << f, где  = R ·C - постоянная времени, f = 465 кГц, F = 1 кГц.

4. По формуле U_{вых m} = R  i_m = mi₀R оцените действующее значение входного напряжения U_вч с глубиной модуляции m = 0,3 , которое необходимо подать на детектор, чтобы на его выходе получить заданное напряжение U _{н ч} низкой частоты, равное чувствительности УНЧ.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Порядок выполнения работы

1. Спаяйте схему детектора с указанными номиналами деталей фильтра (рис. 20).

2. С выхода ВЧ-генератора ГЧ-42 подайте на вход детектора АМ-сигнал со следующими параметрами: U_вч = 0,1 B, f = 465 кГц, F = 1 кГц, m = 0,3 (30 %). Измерьте вольтметром действующее значение U_вч этого напряжения. Зарисуйте в масштабе осциллограмму входного напряжения, из которой определите значение коэффициента модуляции по формуле (8).

3. Соедините выход детектора через разделительную емкость С ко входу УНЧ (рис. 20).

4. Включите напряжение питания (Е = 9 В). Зарисуйте осциллограмму выходного напряжения U _нч. Измерьте вольтметром его действующее значение. Определите экспериментальное значение коэффициента передачи детектора по формуле  U _{вых m} /mU_вч и сравните его с теоретическим ( ), ранее вычисленным в п. 2 расчётной части.

5. Подсоединив к входу детектора сопротивление R^* = 5,1 к (рис. 20), определите экспериментально входное сопротивления детектора по формуле = R^*U _вч / (U _вх - U_вч).

Лабораторная работа № 7